JP2010219384A - Iii族窒化物半導体からなる半導体装置、およびその製造方法 - Google Patents
Iii族窒化物半導体からなる半導体装置、およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010219384A JP2010219384A JP2009065838A JP2009065838A JP2010219384A JP 2010219384 A JP2010219384 A JP 2010219384A JP 2009065838 A JP2009065838 A JP 2009065838A JP 2009065838 A JP2009065838 A JP 2009065838A JP 2010219384 A JP2010219384 A JP 2010219384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- semiconductor device
- group iii
- iii nitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
【解決手段】試料1は、サファイア基板10上にノンドープのGaN層11、Siドープのn−GaN層12が形成され、n−GaN層12上にAlN膜13を介してTi/Alからなる2つの電極14a、14bが離間して形成されている。電極14a、14bは、熱処理によるアロイ化を行っていないノンアロイの電極である。AlN膜13とn−GaN層12との界面のn−GaN層12側には、2次元電子ガス層15が形成されている。この2次元電子ガス層15を介することによって、電極14a、14bはn−GaN層12に対して低抵抗に接触することができる。
【選択図】図1
Description
図3は、n−GaN層12、AlN膜13、電極14aについてのエネルギーバンド図を示している。AlN膜13と電極14aとの接合によりショットキー障壁16が形成されている。一方、GaNはAlNよりも格子定数が大きいため、n−GaN層12とAlN膜13との接合によりピエゾ電界効果が発生し、n−GaN層12のバンドはn−GaN層12とAlN膜13との界面において下側に曲げられる。そのため、AlN膜13とn−GaN層12との界面のn−GaN層12側には楔型形状の量子井戸が形成される。そしてこの量子井戸により、フェルミエネルギーが伝導帯の底より上となる領域、つまり2次元電子ガス層15が形成される。
11:GaN層
12:n−GaN層
13:AlN膜
14a、14b:電極
15:2次元電子ガス層
Claims (15)
- III 族窒化物半導体からなるn型の第1層と、前記第1層上に形成された第1電極と、を備えた半導体装置において、
前記第1層と前記第1電極の間に、III 族窒化物半導体からなり、前記第1層と前記第1電極の双方に接合する第2層を有し、
前記第2層のIII 族窒化物半導体の格子定数は、前記第1層のIII 族窒化物半導体の格子定数よりも小さく、
前記第2層の厚さが不均一である、
ことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1電極は、前記第2層を介して前記第1層とオーミック接触することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- III 族窒化物半導体からなるn型の第1層と、前記第1層上に形成され、該第1層に対してオーミック接触を得る第1電極を備えた半導体装置において、
前記第1層と前記第1電極の間に、III 族窒化物半導体からなり、前記第1層と前記第1電極の双方に接合し、格子定数が、前記第1層のIII 族窒化物半導体の格子定数よりも小さい第2層を設け、
前記第2層は、前記第1電極との接触面においてはショットキー障壁を形成し、前記第1層との接触面においては、伝導帯にフェルミ準位が形成され、前記第1電極のフェルミ準位と、前記第1層との接触面におけるフェルミ準位間で、電子を面内で部分的にトンネル伝導させることにより、前記第1電極を前記第1層に対してオーミック接触させたことを特徴とする半導体装置。 - 前記第2層は、厚さが3nm以下の領域を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1電極は、ノンアロイ電極であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1層に接合する第2電極を有し、前記第1電極と前記第2電極は同一材料であることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記第1電極は、アロイ電極であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第2層は、AlNであることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1層のn型不純物濃度は、1×1017/cm3 以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1層および前記第2層のIII 族窒化物半導体の組成比は、前記第1層と前記第2層との界面の第1層側に、2次元電子ガス層が形成される比率である、ことを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記半導体装置は、前記第1電極をソース電極とする電界効果トランジスタであり、前記第1層と前記第2層との接合面は、電界効果トランジスタのチャネル面ではない、ことを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の半導体装置。
- III 族窒化物半導体からなるn型の第1層上に、前記第1層のIII 族窒化物半導体の格子定数よりも小さくなる組成比であるIII 族窒化物半導体からなる第2層を、MOCVD法によって形成する第1工程と、
前記第2層をエッチングして前記第1層上の所定の領域にのみ前記第2層を残す第2工程と、
前記第2層上に、前記第1電極を形成する第3工程と、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第3工程は、前記第1層上に、前記第1電極と同一材料の第2電極を前記第1電極と同時に形成する工程である、ことを特徴とする請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第3工程の後、熱処理によるアロイ化を行う第4工程を有することを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2層は、AlNであることを特徴とする請求項12ないし請求項14のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009065838A JP5431756B2 (ja) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | Iii族窒化物半導体からなる半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009065838A JP5431756B2 (ja) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | Iii族窒化物半導体からなる半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010219384A true JP2010219384A (ja) | 2010-09-30 |
JP5431756B2 JP5431756B2 (ja) | 2014-03-05 |
Family
ID=42977882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009065838A Active JP5431756B2 (ja) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | Iii族窒化物半導体からなる半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5431756B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015035534A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
US9425312B2 (en) | 2014-06-23 | 2016-08-23 | International Business Machines Corporation | Silicon-containing, tunneling field-effect transistor including III-N source |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000294768A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-20 | Sony Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
JP2001102565A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2003100778A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2004022774A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Nec Corp | 半導体装置および電界効果トランジスタ |
JP2005129696A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
2009
- 2009-03-18 JP JP2009065838A patent/JP5431756B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000294768A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-20 | Sony Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
JP2001102565A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2003100778A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2004022774A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Nec Corp | 半導体装置および電界効果トランジスタ |
JP2005129696A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015035534A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
US9425312B2 (en) | 2014-06-23 | 2016-08-23 | International Business Machines Corporation | Silicon-containing, tunneling field-effect transistor including III-N source |
US9773909B2 (en) | 2014-06-23 | 2017-09-26 | International Business Machines Corporation | Silicon-containing, tunneling field-effect transistor including III-N source |
US10096711B2 (en) | 2014-06-23 | 2018-10-09 | International Business Machines Corporation | Silicon-containing, tunneling field-effect transistor including III-N source |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5431756B2 (ja) | 2014-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11699748B2 (en) | Normally-off HEMT transistor with selective generation of 2DEG channel, and manufacturing method thereof | |
US8207574B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US7705371B2 (en) | Field effect transistor having reduced contact resistance and method for fabricating the same | |
JP5621006B2 (ja) | 金属及びシリコンの交互層を含むコンタクト構造体並びに関連デバイスの形成方法 | |
US9153682B2 (en) | Semiconductor device | |
KR101108746B1 (ko) | 질화물계 반도체 소자 및 그 제조 방법 | |
JP2010192633A (ja) | GaN系電界効果トランジスタの製造方法 | |
TWI641133B (zh) | 半導體單元 | |
JP2010171416A (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法および半導体装置のリーク電流低減方法 | |
JP2008147311A (ja) | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 | |
JP2009032803A (ja) | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 | |
JP4889203B2 (ja) | 窒化物半導体装置及びその製造方法 | |
TWI569439B (zh) | 半導體單元 | |
JP2009188215A (ja) | オーミック電極形成方法、電界効果トランジスタの製造方法、および電界効果トランジスタ | |
JP6242678B2 (ja) | 窒化物半導体素子及びその製造方法 | |
TWI626747B (zh) | 異質接面半導體裝置及製造異質接面半導體裝置的方法 | |
JP2010212406A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP5355927B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP5431756B2 (ja) | Iii族窒化物半導体からなる半導体装置 | |
JP5871785B2 (ja) | ヘテロ接合電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
JP6650867B2 (ja) | ヘテロ接合電界効果型トランジスタの製造方法 | |
JP2012064663A (ja) | 窒化物半導体装置およびその製造方法 | |
TW202015233A (zh) | 高電子遷移率電晶體元件及其製造方法 | |
JP2013214625A (ja) | 窒化物半導体へのオーミック接触領域の形成方法 | |
JP2009060065A (ja) | 窒化物半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130820 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131016 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131112 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5431756 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |